N溝道MOS管飽和區(qū)、邏輯門電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-05-25
導(dǎo)電溝道機(jī)理：
如果外部不加控制電壓就有導(dǎo)電溝道的是耗盡型。
如果需要外部加控制電壓才有導(dǎo)電溝道的是增強(qiáng)型。
為什么N溝道增強(qiáng)型MOS管的存在飽和區(qū)？
首先明白N溝道增強(qiáng)型MOS管的結(jié)構(gòu)：N管一定是P型襯底，（P管一定是N型襯底，P型襯底的的載流子是電子），在P型襯底上用擴(kuò)散法制作兩個(gè)高摻雜濃度的N區(qū)。
然后在P型硅表面生長一層很薄的二氧化硅絕緣層，并二氧化硅表面?zhèn)€兩個(gè)N區(qū)表面各安置一個(gè)電極，形成柵極g、源級(jí)s和漏級(jí)d。
1.當(dāng)柵源之間加正向電壓Vgs，且Vgs>=Vt（Vt為開啟電壓）時(shí)，柵極和襯底之間形成足夠強(qiáng)的電場(chǎng)，吸引襯底中的少數(shù)載流子（電子），使其聚集在柵極的襯底表面，形成N型反型層，該型層就構(gòu)成了d、s間的導(dǎo)電溝道。
若此時(shí)漏級(jí)和源級(jí)之間夾電壓，將會(huì)有漏級(jí)電流產(chǎn)生。對(duì)于初學(xué)者，這也能解釋為什么N型MOS管高電壓導(dǎo)通，低電壓截止。
2.當(dāng)Vgs<Vt，MOS管截止；
3.當(dāng)Vds<=Vgs-Vt，工作在線性區(qū)；
4.當(dāng)Vds>Vgs>-Vt，工作在飽和區(qū)。
有了上面的基礎(chǔ)，就可以解釋為什么N溝道增強(qiáng)型MOS管的存在飽和區(qū)？
也就是預(yù)夾斷出現(xiàn)的原因。這個(gè)對(duì)于N溝道增強(qiáng)型MOS管而言，只要Vgs>=Vt，就會(huì)出現(xiàn)反型層，也就是在S、D兩個(gè)高濃度摻雜區(qū)之間出現(xiàn)N區(qū)，N溝道由此得名。
然后在Vds之間加了電壓，這里你注意，D是連接電源正極，根據(jù)電子帶負(fù)電的特性，既然D是正極，在電場(chǎng)力作用下，反型層中的電子就會(huì)被吸引到電源正極D，越靠近S，電場(chǎng)能量越小，吸引力越弱，這就導(dǎo)致了反型層在D端比較窄；
而在S端比較寬的情況，如果Vds繼續(xù)增大，電場(chǎng)越強(qiáng)，吸引電子能力越強(qiáng)，反型層靠近D端的自由電子最終被全部吸引到D區(qū)，這樣在靠近D端的地方就出現(xiàn)了載流子濃度極低的情況，也就是夾斷區(qū)出現(xiàn)了。
1.兩個(gè)N型MOS管并聯(lián)，形成“與”邏輯；兩個(gè)N型MOS管串聯(lián)，形成“或”邏輯。
2.CMOS管總是P管在上，N管在下，成對(duì)出現(xiàn)，并且有對(duì)偶關(guān)系，也就是如果上面是串聯(lián)，則下面一定是并聯(lián)；如果上面是并聯(lián)，則下面一定是串聯(lián)。
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